JPH0964639A - ダイバーシチ・アンテナ回路 - Google Patents
ダイバーシチ・アンテナ回路Info
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- JPH0964639A JPH0964639A JP7217633A JP21763395A JPH0964639A JP H0964639 A JPH0964639 A JP H0964639A JP 7217633 A JP7217633 A JP 7217633A JP 21763395 A JP21763395 A JP 21763395A JP H0964639 A JPH0964639 A JP H0964639A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
- H01Q21/245—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 それぞれの受信動作における相互干渉を抑制
し,受信感度の高い一方を的確に選択切換可能なダイバ
ーシチ・アンテナ回路を提供することを目的とする。 【構成】 電波の垂直偏波面を受信する第1アンテナ1
01と,水平偏波面を受信する第2アンテナ102と,
受信信号の電界強度を検知する受信手段121と,第1
アンテナと受信手段との整合をとる第1整合手段109
と,第2アンテナと受信手段との整合をとる第2整合手
段108と,第1伝送手段110と,第2伝送手段11
1と,第1スイッチング手段115と,第2スイッチン
グ手段116と,受信電界強度に基づく第1及び第2ス
イッチング手段のオン/オフ制御により,第1及び第2
アンテナの一方と受信手段を接続し,他方と受信手段1
21を切り離す切換制御手段122を有して構成する。
し,受信感度の高い一方を的確に選択切換可能なダイバ
ーシチ・アンテナ回路を提供することを目的とする。 【構成】 電波の垂直偏波面を受信する第1アンテナ1
01と,水平偏波面を受信する第2アンテナ102と,
受信信号の電界強度を検知する受信手段121と,第1
アンテナと受信手段との整合をとる第1整合手段109
と,第2アンテナと受信手段との整合をとる第2整合手
段108と,第1伝送手段110と,第2伝送手段11
1と,第1スイッチング手段115と,第2スイッチン
グ手段116と,受信電界強度に基づく第1及び第2ス
イッチング手段のオン/オフ制御により,第1及び第2
アンテナの一方と受信手段を接続し,他方と受信手段1
21を切り離す切換制御手段122を有して構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は2個のアンテナで受
信してこれらの受信信号を切り換えて使用するダイバー
シチ・アンテナ回路に係り,特に,それぞれの受信動作
における相互干渉を抑制し,受信感度の高い一方を的確
に選択切換可能なダイバーシチ・アンテナ回路に関す
る。
信してこれらの受信信号を切り換えて使用するダイバー
シチ・アンテナ回路に係り,特に,それぞれの受信動作
における相互干渉を抑制し,受信感度の高い一方を的確
に選択切換可能なダイバーシチ・アンテナ回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】移動通信において,送信された電波は空
間を伝搬する際に複数のパスが生じ,受信端でそれらが
干渉して電波の受信電界強度が時間的に変動するとい
う,いわゆるフェージングの問題が発生する。特に陸上
移動通信における伝搬路は,マルチパス伝搬路となり,
受信波は包絡線がレイリー分布則に,位相が一様分布則
に従ってランダムに変動するフェージングを受ける。
間を伝搬する際に複数のパスが生じ,受信端でそれらが
干渉して電波の受信電界強度が時間的に変動するとい
う,いわゆるフェージングの問題が発生する。特に陸上
移動通信における伝搬路は,マルチパス伝搬路となり,
受信波は包絡線がレイリー分布則に,位相が一様分布則
に従ってランダムに変動するフェージングを受ける。
【0003】このようなフェージングの影響を軽減する
技術としてダイバーシチ(diversity)がある。これ
は,伝搬変動が空間や周波数などで異なることを利用
し,複数の受信枝を用意し,それらにおける受信電力を
合成または切換などして,伝搬変動を減少させる技術で
ある。例えば,受信地点で相関関係のない複数の受信系
統を設けるものはスペースダイバーシチ,周波数の相関
関係のない複数の受信系統を設けるものは周波数ダイバ
ーシチ,偏波面について相関関係のない複数の受信系統
を設けるものは偏波ダイバーシチと,それぞれ呼ばれて
いる。
技術としてダイバーシチ(diversity)がある。これ
は,伝搬変動が空間や周波数などで異なることを利用
し,複数の受信枝を用意し,それらにおける受信電力を
合成または切換などして,伝搬変動を減少させる技術で
ある。例えば,受信地点で相関関係のない複数の受信系
統を設けるものはスペースダイバーシチ,周波数の相関
関係のない複数の受信系統を設けるものは周波数ダイバ
ーシチ,偏波面について相関関係のない複数の受信系統
を設けるものは偏波ダイバーシチと,それぞれ呼ばれて
いる。
【0004】また一方では,移動通信における移動局用
アンテナとしては,電波の到来方向の違いによって受信
レベルが変化することのないように,水平面はオムニ指
向性が要求され,また,電波はほぼ水平方向から到来す
るためビームもほぼ水平を向いていること,構造的に堅
牢であること,移動体の外観と調和のとれた形状である
こと等も重要な設計条件として要求されている。従来,
移動局用アンテナとして代表的なものには,簡単な構造
のユニポールアンテナ,導体板の影響が少なく指向性の
良好なスリーブアンテナ,5/8波長アンテナ,小型で
携帯機内蔵に適した逆F形アンテナ等がある。
アンテナとしては,電波の到来方向の違いによって受信
レベルが変化することのないように,水平面はオムニ指
向性が要求され,また,電波はほぼ水平方向から到来す
るためビームもほぼ水平を向いていること,構造的に堅
牢であること,移動体の外観と調和のとれた形状である
こと等も重要な設計条件として要求されている。従来,
移動局用アンテナとして代表的なものには,簡単な構造
のユニポールアンテナ,導体板の影響が少なく指向性の
良好なスリーブアンテナ,5/8波長アンテナ,小型で
携帯機内蔵に適した逆F形アンテナ等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,このよ
うな従来の移動局用アンテナにあっては,上記フェージ
ング対策を十分に採ることができず,移動通信の移動局
用アンテナにおいても,フェージングの影響を軽減する
技術としてのダイバーシチ技術の導入が望まれている。
うな従来の移動局用アンテナにあっては,上記フェージ
ング対策を十分に採ることができず,移動通信の移動局
用アンテナにおいても,フェージングの影響を軽減する
技術としてのダイバーシチ技術の導入が望まれている。
【0006】本発明は,上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって,偏波面について相関関係のない複数
の受信系統を設け,それらにおける受信電力を切換等し
て伝搬変動を減少させる偏波ダイバーシチにおいて,そ
れぞれの受信動作における相互干渉を抑制し,受信感度
の高い一方を的確に選択切換可能なダイバーシチ・アン
テナ回路を提供することを目的としている。
れたものであって,偏波面について相関関係のない複数
の受信系統を設け,それらにおける受信電力を切換等し
て伝搬変動を減少させる偏波ダイバーシチにおいて,そ
れぞれの受信動作における相互干渉を抑制し,受信感度
の高い一方を的確に選択切換可能なダイバーシチ・アン
テナ回路を提供することを目的としている。
【0007】また,本発明の他の目的は,携帯電話等の
超小型化が要求される移動局用アンテナとしても使用で
き,小型で携帯機内蔵に適したダイバーシチ・アンテナ
回路を提供することである。
超小型化が要求される移動局用アンテナとしても使用で
き,小型で携帯機内蔵に適したダイバーシチ・アンテナ
回路を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,本発明の第1の特徴のダイバーシチ・アンテナ回路
は,主として電波の垂直偏波面を受信する第1アンテナ
と,主として電波の水平偏波面を受信する第2アンテナ
と,前記第1アンテナ及び前記第2アンテナにより受信
した信号の電界強度を検知する受信手段と,前記第1ア
ンテナと前記受信手段とのインピーダンス整合をとる第
1整合手段と,前記第2アンテナと前記受信手段とのイ
ンピーダンス整合をとる第2整合手段と,一端が前記第
1整合手段の前記第1アンテナと接続されない他端に接
続され,他端が前記受信手段に接続される第1伝送手段
と,一端が前記第2整合手段の前記第2アンテナと接続
されない他端に接続され,他端が前記受信手段に接続さ
れる第2伝送手段と,前記第1整合手段と前記第1伝送
手段との接続点と接地電位間の接続をオンまたはオフす
る第1スイッチング手段と,前記第2整合手段の前記第
2伝送手段との接続点と接地電位間の接続をオンまたは
オフする第2スイッチング手段と,前記受信手段により
検知した電界強度に基づく前記第1スイッチング手段及
び前記第2スイッチング手段のオン制御またはオフ制御
により,前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの一方
と前記受信手段を接続し,前記第1アンテナ及び前記第
2アンテナの他方と前記受信手段を切り離す切換制御手
段とを備えたものである。
に,本発明の第1の特徴のダイバーシチ・アンテナ回路
は,主として電波の垂直偏波面を受信する第1アンテナ
と,主として電波の水平偏波面を受信する第2アンテナ
と,前記第1アンテナ及び前記第2アンテナにより受信
した信号の電界強度を検知する受信手段と,前記第1ア
ンテナと前記受信手段とのインピーダンス整合をとる第
1整合手段と,前記第2アンテナと前記受信手段とのイ
ンピーダンス整合をとる第2整合手段と,一端が前記第
1整合手段の前記第1アンテナと接続されない他端に接
続され,他端が前記受信手段に接続される第1伝送手段
と,一端が前記第2整合手段の前記第2アンテナと接続
されない他端に接続され,他端が前記受信手段に接続さ
れる第2伝送手段と,前記第1整合手段と前記第1伝送
手段との接続点と接地電位間の接続をオンまたはオフす
る第1スイッチング手段と,前記第2整合手段の前記第
2伝送手段との接続点と接地電位間の接続をオンまたは
オフする第2スイッチング手段と,前記受信手段により
検知した電界強度に基づく前記第1スイッチング手段及
び前記第2スイッチング手段のオン制御またはオフ制御
により,前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの一方
と前記受信手段を接続し,前記第1アンテナ及び前記第
2アンテナの他方と前記受信手段を切り離す切換制御手
段とを備えたものである。
【0009】また,第2の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路は,請求項1記載のダイバーシチ・アンテナ回路
において,前記第1アンテナは垂直方向に設置される1
/4波長ホイップアンテナであり,前記第2アンテナは
水平方向に設置され1/4波長第1導線部と1/4波長
第2導線部とを含む半波長ダイポールアンテナであり,
前記第1整合手段は前記1/4波長ホイップアンテナの
給電点と一端が接続される1/4波長第1ストリップラ
インであり,前記第2整合手段は前記1/4波長第1導
線部の給電点と一端が接続される第1給電線部と前記1
/4波長第2導線部の給電点と一端が接続される第2給
電線部とを含む平行2線の1/4波長給電線であり,前
記第1伝送手段は前記1/4波長第1ストリップライン
の他端と接続される1/4波長第2ストリップラインで
あり,前記第2伝送手段は前記第1給電線部または第2
給電線部の他端と接続される1/4波長第3ストリップ
ラインである。
ナ回路は,請求項1記載のダイバーシチ・アンテナ回路
において,前記第1アンテナは垂直方向に設置される1
/4波長ホイップアンテナであり,前記第2アンテナは
水平方向に設置され1/4波長第1導線部と1/4波長
第2導線部とを含む半波長ダイポールアンテナであり,
前記第1整合手段は前記1/4波長ホイップアンテナの
給電点と一端が接続される1/4波長第1ストリップラ
インであり,前記第2整合手段は前記1/4波長第1導
線部の給電点と一端が接続される第1給電線部と前記1
/4波長第2導線部の給電点と一端が接続される第2給
電線部とを含む平行2線の1/4波長給電線であり,前
記第1伝送手段は前記1/4波長第1ストリップライン
の他端と接続される1/4波長第2ストリップラインで
あり,前記第2伝送手段は前記第1給電線部または第2
給電線部の他端と接続される1/4波長第3ストリップ
ラインである。
【0010】また,第3の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路は,請求項1または2記載のダイバーシチ・アン
テナ回路において,前記切換制御手段は,前記第2アン
テナによる受信よりも前記第1アンテナによる受信の方
が電界強度が高いと判断した場合には,前記第1スイッ
チング手段をオフ制御すると共に前記第2スイッチング
手段をオン制御し,前記第1アンテナによる受信よりも
前記第2アンテナによる受信の方が電界強度が高いと判
断した場合には,前記第1スイッチング手段をオン制御
すると共に前記第2スイッチング手段をオフ制御するも
のである。
ナ回路は,請求項1または2記載のダイバーシチ・アン
テナ回路において,前記切換制御手段は,前記第2アン
テナによる受信よりも前記第1アンテナによる受信の方
が電界強度が高いと判断した場合には,前記第1スイッ
チング手段をオフ制御すると共に前記第2スイッチング
手段をオン制御し,前記第1アンテナによる受信よりも
前記第2アンテナによる受信の方が電界強度が高いと判
断した場合には,前記第1スイッチング手段をオン制御
すると共に前記第2スイッチング手段をオフ制御するも
のである。
【0011】また,第4の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路は,請求項1,2または3記載のダイバーシチ・
アンテナ回路において,前記第1スイッチング手段のオ
ン制御またはオフ制御により,前記第1アンテナと前記
第1整合手段の接続点及び前記第1伝送手段と前記受信
手段の接続点が接続状態または非接続状態となり,前記
第2スイッチング手段のオン制御またはオフ制御によ
り,前記第2アンテナと前記第2整合手段の接続点及び
前記第2伝送手段と前記受信手段の接続点が接続状態ま
たは非接続状態となるものである。
ナ回路は,請求項1,2または3記載のダイバーシチ・
アンテナ回路において,前記第1スイッチング手段のオ
ン制御またはオフ制御により,前記第1アンテナと前記
第1整合手段の接続点及び前記第1伝送手段と前記受信
手段の接続点が接続状態または非接続状態となり,前記
第2スイッチング手段のオン制御またはオフ制御によ
り,前記第2アンテナと前記第2整合手段の接続点及び
前記第2伝送手段と前記受信手段の接続点が接続状態ま
たは非接続状態となるものである。
【0012】更に,第5の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路は,請求項2,3または4記載のダイバーシチ・
アンテナ回路において,前記ダイバーシチ・アンテナ回
路は,多層の基板上に実装され,前記1/4波長第1導
線部及び前記第1給電線部と,前記1/4波長第2導線
部及び前記第2給電線部とは,異なる層に実装されるも
のである。
ナ回路は,請求項2,3または4記載のダイバーシチ・
アンテナ回路において,前記ダイバーシチ・アンテナ回
路は,多層の基板上に実装され,前記1/4波長第1導
線部及び前記第1給電線部と,前記1/4波長第2導線
部及び前記第2給電線部とは,異なる層に実装されるも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下,本発明のダイバーシチ・ア
ンテナ回路の概要について,並びに,本発明のダイバー
シチ・アンテナ回路の一実施例について,図面を参照し
て詳細に説明する。
ンテナ回路の概要について,並びに,本発明のダイバー
シチ・アンテナ回路の一実施例について,図面を参照し
て詳細に説明する。
【0014】〔本発明のダイバーシチ・アンテナ回路の
概要〕本発明の第1の特徴のダイバーシチ・アンテナ回
路では,図1に示す如く,主として電波の垂直偏波面を
第1アンテナ101により受信し,また主として電波の
水平偏波面を第2アンテナ102により受信することと
して,第1アンテナ101及び第2アンテナ102によ
る受信信号の電界強度を受信手段121により検知し,
切換制御手段122では,該電界強度に基づく第1スイ
ッチング手段115及び第2スイッチング手段116の
オン制御またはオフ制御により,第1アンテナ101及
び第2アンテナ102の一方と受信手段121を接続
し,第1アンテナ101及び第2アンテナ102の他方
と受信手段121を切り離すようにしている。尚,第1
アンテナ101と受信手段121との間は第1整合手段
109によってインピーダンス整合がとられ,第2アン
テナ102と受信手段121との間は第2整合手段10
8によってインピーダンス整合がとられている。
概要〕本発明の第1の特徴のダイバーシチ・アンテナ回
路では,図1に示す如く,主として電波の垂直偏波面を
第1アンテナ101により受信し,また主として電波の
水平偏波面を第2アンテナ102により受信することと
して,第1アンテナ101及び第2アンテナ102によ
る受信信号の電界強度を受信手段121により検知し,
切換制御手段122では,該電界強度に基づく第1スイ
ッチング手段115及び第2スイッチング手段116の
オン制御またはオフ制御により,第1アンテナ101及
び第2アンテナ102の一方と受信手段121を接続
し,第1アンテナ101及び第2アンテナ102の他方
と受信手段121を切り離すようにしている。尚,第1
アンテナ101と受信手段121との間は第1整合手段
109によってインピーダンス整合がとられ,第2アン
テナ102と受信手段121との間は第2整合手段10
8によってインピーダンス整合がとられている。
【0015】偏波面について相関関係のない2つの受信
系統を設け,それらにおける受信電力を切換制御手段に
より切り換えを行って電波伝搬における変動を減少させ
る偏波ダイバーシチにおいて,上記構成をとることによ
り,それぞれの受信動作における相互干渉を抑制し,受
信感度の高い一方を的確に選択して切り換えることの可
能なダイバーシチ・アンテナ回路を実現できる。
系統を設け,それらにおける受信電力を切換制御手段に
より切り換えを行って電波伝搬における変動を減少させ
る偏波ダイバーシチにおいて,上記構成をとることによ
り,それぞれの受信動作における相互干渉を抑制し,受
信感度の高い一方を的確に選択して切り換えることの可
能なダイバーシチ・アンテナ回路を実現できる。
【0016】また,第2の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路では,図1に示す如く,第1アンテナ101を垂
直方向に設置される1/4波長ホイップアンテナとし,
第2アンテナ102を水平方向に設置され1/4波長第
1導線部103と1/4波長第2導線部104とを含む
半波長ダイポールアンテナとし,第1整合手段109を
1/4波長ホイップアンテナ101の給電点と一端が接
続される1/4波長第1ストリップラインとし,第2整
合手段108を1/4波長第1導線部103の給電点と
一端が接続される第1給電線部106と1/4波長第2
導線部104の給電点と一端が接続される第2給電線部
107とを含む平行2線の1/4波長給電線とし,第1
伝送手段110を1/4波長第1ストリップライン10
9の他端と接続される1/4波長第2ストリップライン
とし,第2伝送手段111を第1給電線部106または
第2給電線部107の他端と接続される1/4波長第3
ストリップラインとするのが望ましい。
ナ回路では,図1に示す如く,第1アンテナ101を垂
直方向に設置される1/4波長ホイップアンテナとし,
第2アンテナ102を水平方向に設置され1/4波長第
1導線部103と1/4波長第2導線部104とを含む
半波長ダイポールアンテナとし,第1整合手段109を
1/4波長ホイップアンテナ101の給電点と一端が接
続される1/4波長第1ストリップラインとし,第2整
合手段108を1/4波長第1導線部103の給電点と
一端が接続される第1給電線部106と1/4波長第2
導線部104の給電点と一端が接続される第2給電線部
107とを含む平行2線の1/4波長給電線とし,第1
伝送手段110を1/4波長第1ストリップライン10
9の他端と接続される1/4波長第2ストリップライン
とし,第2伝送手段111を第1給電線部106または
第2給電線部107の他端と接続される1/4波長第3
ストリップラインとするのが望ましい。
【0017】このような構成とすることにより,電波の
垂直偏波面を1/4波長ホイップアンテナ101により
受信し,また電波の水平偏波面を半波長ダイポールアン
テナ102により受信することとして,受信感度の高い
一方を切換制御手段122により的確に選択して切り換
えることができ,また,第1整合手段109及び第2整
合手段108により,第1アンテナ101及び第2アン
テナ102と受信手段121との間のインピーダンス整
合を確実にとると共に,第1アンテナ101または第2
アンテナ102を受信手段121と切り離した時の該第
1アンテナ101または第2アンテナ102の給電点イ
ンピーダンスを高くすることができ,それぞれの受信系
統の受信動作における相互干渉を抑制することができ
る。
垂直偏波面を1/4波長ホイップアンテナ101により
受信し,また電波の水平偏波面を半波長ダイポールアン
テナ102により受信することとして,受信感度の高い
一方を切換制御手段122により的確に選択して切り換
えることができ,また,第1整合手段109及び第2整
合手段108により,第1アンテナ101及び第2アン
テナ102と受信手段121との間のインピーダンス整
合を確実にとると共に,第1アンテナ101または第2
アンテナ102を受信手段121と切り離した時の該第
1アンテナ101または第2アンテナ102の給電点イ
ンピーダンスを高くすることができ,それぞれの受信系
統の受信動作における相互干渉を抑制することができ
る。
【0018】また,1/4波長第2ストリップラインに
よる第1伝送手段110及び1/4波長第3ストリップ
ラインによる第2伝送手段111を備えた構成とするこ
とにより,第1スイッチング手段115及び第2スイッ
チング手段116を実現する素子による容量成分や誘導
成分等を,1/4波長第2ストリップライン110及び
1/4波長第3ストリップライン111に吸収させるよ
う該ストリップラインを設定するといった柔軟な回路設
計が可能となり,接続時または切り離し時のロスを低減
でき,特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現
できる。
よる第1伝送手段110及び1/4波長第3ストリップ
ラインによる第2伝送手段111を備えた構成とするこ
とにより,第1スイッチング手段115及び第2スイッ
チング手段116を実現する素子による容量成分や誘導
成分等を,1/4波長第2ストリップライン110及び
1/4波長第3ストリップライン111に吸収させるよ
う該ストリップラインを設定するといった柔軟な回路設
計が可能となり,接続時または切り離し時のロスを低減
でき,特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現
できる。
【0019】また,第3の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路では,図1に示す如く,第2アンテナ102によ
る受信よりも第1アンテナ101による受信の方が電界
強度が高いと判断した場合には,切換制御手段122に
より第1スイッチング手段115をオフ制御すると共に
第2スイッチング手段116をオン制御し,また,第1
アンテナ101による受信よりも第2アンテナ102に
よる受信の方が電界強度が高いと判断した場合には,切
換制御手段122により第1スイッチング手段115を
オン制御すると共に第2スイッチング手段116をオフ
制御するようにしている。
ナ回路では,図1に示す如く,第2アンテナ102によ
る受信よりも第1アンテナ101による受信の方が電界
強度が高いと判断した場合には,切換制御手段122に
より第1スイッチング手段115をオフ制御すると共に
第2スイッチング手段116をオン制御し,また,第1
アンテナ101による受信よりも第2アンテナ102に
よる受信の方が電界強度が高いと判断した場合には,切
換制御手段122により第1スイッチング手段115を
オン制御すると共に第2スイッチング手段116をオフ
制御するようにしている。
【0020】これにより,第1アンテナ101による受
信の方が電界強度が高いと判断した場合には,第2アン
テナ102による受信系統を切り離すと共に,第1アン
テナ101による受信系統を接続して,該受信系統によ
る受信動作を行い,また,第2アンテナ102による受
信の方が電界強度が高いと判断した場合には,第1アン
テナ101による受信系統を切り離すと共に,第2アン
テナ102による受信系統を接続して,該受信系統によ
る受信動作を行うことができる。
信の方が電界強度が高いと判断した場合には,第2アン
テナ102による受信系統を切り離すと共に,第1アン
テナ101による受信系統を接続して,該受信系統によ
る受信動作を行い,また,第2アンテナ102による受
信の方が電界強度が高いと判断した場合には,第1アン
テナ101による受信系統を切り離すと共に,第2アン
テナ102による受信系統を接続して,該受信系統によ
る受信動作を行うことができる。
【0021】また,第4の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路では,図1に示す如く,第1スイッチング手段1
15のオン制御またはオフ制御により,第1アンテナ1
01と第1整合手段109の接続点131及び第1伝送
手段110と受信手段121の接続点133が接続状態
または非接続状態となり,また第2スイッチング手段1
16のオン制御またはオフ制御により,第2アンテナ1
02と第2整合手段108の接続点及び第2伝送手段1
11と受信手段121の接続点133が接続状態または
非接続状態となるようにしている。
ナ回路では,図1に示す如く,第1スイッチング手段1
15のオン制御またはオフ制御により,第1アンテナ1
01と第1整合手段109の接続点131及び第1伝送
手段110と受信手段121の接続点133が接続状態
または非接続状態となり,また第2スイッチング手段1
16のオン制御またはオフ制御により,第2アンテナ1
02と第2整合手段108の接続点及び第2伝送手段1
11と受信手段121の接続点133が接続状態または
非接続状態となるようにしている。
【0022】つまり,第1スイッチング手段115のオ
ン/オフ制御によって,第1整合手段109の第1アン
テナ101と接続されない他端がショート/オープン制
御され,第1アンテナ101と第1整合手段109の接
続点,即ち第1アンテナ101の給電点がオープン/シ
ョート制御され,また,第2スイッチング手段116の
オン/オフ制御によって,第2整合手段108の第2ア
ンテナ102と接続されない他端がショート/オープン
制御され,第2アンテナ102と第2整合手段108の
接続点,即ち第2アンテナ102の給電点がオープン/
ショート制御され,切換制御手段122による受信系統
の選択・切換を確実に行うことができると共に,接続時
または切り離し時のロスを低減でき,特性の優れたダイ
バーシチ・アンテナ回路を実現できる。
ン/オフ制御によって,第1整合手段109の第1アン
テナ101と接続されない他端がショート/オープン制
御され,第1アンテナ101と第1整合手段109の接
続点,即ち第1アンテナ101の給電点がオープン/シ
ョート制御され,また,第2スイッチング手段116の
オン/オフ制御によって,第2整合手段108の第2ア
ンテナ102と接続されない他端がショート/オープン
制御され,第2アンテナ102と第2整合手段108の
接続点,即ち第2アンテナ102の給電点がオープン/
ショート制御され,切換制御手段122による受信系統
の選択・切換を確実に行うことができると共に,接続時
または切り離し時のロスを低減でき,特性の優れたダイ
バーシチ・アンテナ回路を実現できる。
【0023】更に,第5の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路では,図5に示す如く,前記ダイバーシチ・アン
テナ回路を,多層の基板上に実装することとし,1/4
波長第1導線部103及び第1給電線部106と,1/
4波長第2導線部104及び第2給電線部107とが,
異なる層に実装されるようにしている。
ナ回路では,図5に示す如く,前記ダイバーシチ・アン
テナ回路を,多層の基板上に実装することとし,1/4
波長第1導線部103及び第1給電線部106と,1/
4波長第2導線部104及び第2給電線部107とが,
異なる層に実装されるようにしている。
【0024】このようにダイバーシチ・アンテナ回路を
回路基板上に実装することで,携帯電話等の超小型化が
要求される移動局用アンテナとしても使用可能となり,
小型で携帯機内蔵に適したダイバーシチ・アンテナ回路
を実現できる。また,半波長ダイポールアンテナ102
と平行2線の1/4波長給電線108とを別の層に実装
することにより,エレメントの幅をより太くすることが
でき,ロスを低減できることから,より広い周波数帯域
で特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現でき
る。
回路基板上に実装することで,携帯電話等の超小型化が
要求される移動局用アンテナとしても使用可能となり,
小型で携帯機内蔵に適したダイバーシチ・アンテナ回路
を実現できる。また,半波長ダイポールアンテナ102
と平行2線の1/4波長給電線108とを別の層に実装
することにより,エレメントの幅をより太くすることが
でき,ロスを低減できることから,より広い周波数帯域
で特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現でき
る。
【0025】〔実施例〕〔ダイバーシチ・アンテナ回路
の構成〕 図1は本発明の一実施例に係るダイバーシチ・アンテナ
回路の構成図である。同図において,本実施例のダイバ
ーシチ・アンテナ回路は,垂直方向1/4波長ホイップ
アンテナ(特許請求の範囲にいう第1アンテナ)10
1,水平方向半波長ダイポールアンテナ(第2アンテ
ナ)102,平行2線1/4波長給電線(第2整合手
段)108,1/4波長第1ストリップライン(第1整
合手段)109,1/4波長第2ストリップライン11
0,1/4波長第3ストリップライン111,1/4波
長第2ストリップライン(第1伝送手段)110,1/
4波長第3ストリップライン(第2伝送手段)111,
ダイオード(第1スイッチング手段)115,ダイオー
ド(第2スイッチング手段)116,受信回路(受信手
段)121,並びに,CPU(切換制御手段)122を
備えて構成されている。
の構成〕 図1は本発明の一実施例に係るダイバーシチ・アンテナ
回路の構成図である。同図において,本実施例のダイバ
ーシチ・アンテナ回路は,垂直方向1/4波長ホイップ
アンテナ(特許請求の範囲にいう第1アンテナ)10
1,水平方向半波長ダイポールアンテナ(第2アンテ
ナ)102,平行2線1/4波長給電線(第2整合手
段)108,1/4波長第1ストリップライン(第1整
合手段)109,1/4波長第2ストリップライン11
0,1/4波長第3ストリップライン111,1/4波
長第2ストリップライン(第1伝送手段)110,1/
4波長第3ストリップライン(第2伝送手段)111,
ダイオード(第1スイッチング手段)115,ダイオー
ド(第2スイッチング手段)116,受信回路(受信手
段)121,並びに,CPU(切換制御手段)122を
備えて構成されている。
【0026】垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1は,主として電波の垂直偏波面を受信する。また水平
方向半波長ダイポールアンテナ102は,第1導線部1
03及び第2導線部104から成り,主として電波の水
平偏波面を受信する。
1は,主として電波の垂直偏波面を受信する。また水平
方向半波長ダイポールアンテナ102は,第1導線部1
03及び第2導線部104から成り,主として電波の水
平偏波面を受信する。
【0027】1/4波長第1ストリップライン109
は,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101のイン
ピーダンスと受信回路122との整合をとるためのもの
である。また,平行2線1/4波長給電線108は,第
1導線部103に接続される第1給電線部106と,第
2導線部に接続される第2給電線部107とから成り,
水平方向半波長ダイポールアンテナ102のインピーダ
ンスと受信回路122との整合をとるためのものであ
る。
は,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101のイン
ピーダンスと受信回路122との整合をとるためのもの
である。また,平行2線1/4波長給電線108は,第
1導線部103に接続される第1給電線部106と,第
2導線部に接続される第2給電線部107とから成り,
水平方向半波長ダイポールアンテナ102のインピーダ
ンスと受信回路122との整合をとるためのものであ
る。
【0028】1/4波長第2ストリップライン110
は,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101からの
受信信号を受信回路121に伝送すると共に,ダイオー
ド115をオン/オフ制御した時に接続点133を等価
的にオープン/ショート制御するマッチング機能をも備
えている。また1/4波長第3ストリップライン111
は,水平方向半波長ダイポールアンテナ102からの受
信信号を受信回路121に伝送すると共に,ダイオード
116をオン/オフ制御した時に接続点133を等価的
にオープン/ショート制御するマッチング機能をも備え
ている。
は,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101からの
受信信号を受信回路121に伝送すると共に,ダイオー
ド115をオン/オフ制御した時に接続点133を等価
的にオープン/ショート制御するマッチング機能をも備
えている。また1/4波長第3ストリップライン111
は,水平方向半波長ダイポールアンテナ102からの受
信信号を受信回路121に伝送すると共に,ダイオード
116をオン/オフ制御した時に接続点133を等価的
にオープン/ショート制御するマッチング機能をも備え
ている。
【0029】受信回路121は,少なくとも受信信号の
電界強度を検出する機能を備えたもので,該電界強度の
検出結果はCPU122に報知される。CPU122で
は,受信回路121で得られる受信信号の電界強度か
ら,CPU122が何れのアンテナ(受信系統)で受信
すべきかを判断して,ダイオード115及び116の順
方向または逆方向のバイアス制御を,それぞれ制御信号
125及び126により行う。
電界強度を検出する機能を備えたもので,該電界強度の
検出結果はCPU122に報知される。CPU122で
は,受信回路121で得られる受信信号の電界強度か
ら,CPU122が何れのアンテナ(受信系統)で受信
すべきかを判断して,ダイオード115及び116の順
方向または逆方向のバイアス制御を,それぞれ制御信号
125及び126により行う。
【0030】つまり,CPU122は,水平方向半波長
ダイポールアンテナ102による受信よりも垂直方向1
/4波長ホイップアンテナ101による受信の方が電界
強度が高いと判断した場合には,ダイオード115を逆
方向バイアス制御すると共にダイオード116を順方向
バイアス制御して,等価的に垂直方向1/4波長ホイッ
プアンテナ101と1/4波長第1ストリップライン1
09の接続点131がショート状態で,水平方向半波長
ダイポールアンテナ102と平行2線1/4波長給電線
108の接続点がオープン状態となるようにする。
ダイポールアンテナ102による受信よりも垂直方向1
/4波長ホイップアンテナ101による受信の方が電界
強度が高いと判断した場合には,ダイオード115を逆
方向バイアス制御すると共にダイオード116を順方向
バイアス制御して,等価的に垂直方向1/4波長ホイッ
プアンテナ101と1/4波長第1ストリップライン1
09の接続点131がショート状態で,水平方向半波長
ダイポールアンテナ102と平行2線1/4波長給電線
108の接続点がオープン状態となるようにする。
【0031】またCPU122は,垂直方向1/4波長
ホイップアンテナ101による受信よりも水平方向半波
長ダイポールアンテナ102による受信の方が電界強度
が高いと判断した場合には,ダイオード115を順方向
バイアス制御すると共にダイオード116を逆方向バイ
アス制御することとして,等価的に垂直方向1/4波長
ホイップアンテナ101と1/4波長第1ストリップラ
イン109の接続点131がオープン状態で,水平方向
半波長ダイポールアンテナ102と平行2線1/4波長
給電線108の接続点がショート状態となるようにして
いる。
ホイップアンテナ101による受信よりも水平方向半波
長ダイポールアンテナ102による受信の方が電界強度
が高いと判断した場合には,ダイオード115を順方向
バイアス制御すると共にダイオード116を逆方向バイ
アス制御することとして,等価的に垂直方向1/4波長
ホイップアンテナ101と1/4波長第1ストリップラ
イン109の接続点131がオープン状態で,水平方向
半波長ダイポールアンテナ102と平行2線1/4波長
給電線108の接続点がショート状態となるようにして
いる。
【0032】〔ダイバーシチ・アンテナの特性〕次に,
垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101及び水平方
向半波長ダイポールアンテナ102の特性について説明
する。
垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101及び水平方
向半波長ダイポールアンテナ102の特性について説明
する。
【0033】本実施例のダイバーシチ・アンテナ回路は
偏波ダイバーシチの構成であり,垂直方向1/4波長ホ
イップアンテナ101及び水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102による2つの受信系統が,偏波面について
相関関係が無いことが要求される。
偏波ダイバーシチの構成であり,垂直方向1/4波長ホ
イップアンテナ101及び水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102による2つの受信系統が,偏波面について
相関関係が無いことが要求される。
【0034】そこで,図2に示すダイバーシチ・アンテ
ナ回路の等価回路において,垂直方向1/4波長ホイッ
プアンテナ101及び水平方向半波長ダイポールアンテ
ナ102の配置及び構成を以下の通りとして,シミュレ
ーション実験による特性の確認を行った。 垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101の長さ:L1=37[mm] 垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101の径:1[mm] 水平方向半波長ダイポールアンテナ102の長さ:L2=71[mm] 水平方向半波長ダイポールアンテナ102の径:1[mm] アンテナ間の間隔:D=5[mm] 平行2線1/4波長給電線108の長さ:L3=28[mm]
ナ回路の等価回路において,垂直方向1/4波長ホイッ
プアンテナ101及び水平方向半波長ダイポールアンテ
ナ102の配置及び構成を以下の通りとして,シミュレ
ーション実験による特性の確認を行った。 垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101の長さ:L1=37[mm] 垂直方向1/4波長ホイップアンテナ101の径:1[mm] 水平方向半波長ダイポールアンテナ102の長さ:L2=71[mm] 水平方向半波長ダイポールアンテナ102の径:1[mm] アンテナ間の間隔:D=5[mm] 平行2線1/4波長給電線108の長さ:L3=28[mm]
【0035】シミュレーション実験はシミュレータEL
NECにより,図2(a)及び(b)に示す等価回路に
ついて行った。図2(a)は,水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102の給電点インピーダンスを高く(10
0[Ω]と)して切り離した場合の等価回路であり,図
2(b)は,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1の給電点インピーダンスを高く(100[Ω]と)し
て切り離した場合の等価回路である。
NECにより,図2(a)及び(b)に示す等価回路に
ついて行った。図2(a)は,水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102の給電点インピーダンスを高く(10
0[Ω]と)して切り離した場合の等価回路であり,図
2(b)は,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1の給電点インピーダンスを高く(100[Ω]と)し
て切り離した場合の等価回路である。
【0036】水平方向半波長ダイポールアンテナ102
を切り離した場合,即ち図2(a)によるシミュレーシ
ョンの結果は図3に示す如くなった。図3(a)は水平
面,図3(b)は垂直面の放射電界強度の指向性を表す
ものであり,フィールド・ストレングス・パターンであ
る。
を切り離した場合,即ち図2(a)によるシミュレーシ
ョンの結果は図3に示す如くなった。図3(a)は水平
面,図3(b)は垂直面の放射電界強度の指向性を表す
ものであり,フィールド・ストレングス・パターンであ
る。
【0037】図3(a)及び(b)により,垂直方向1
/4波長ホイップアンテナ101のフィールド・ストレ
ングス・パターン(図中V)が,水平方向半波長ダイポ
ールアンテナ102のそれ(図中H)に比べて支配的と
なっており,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1による受信を行う際の水平方向半波長ダイポールアン
テナ102による影響はほとんど問題ないと言える。ま
た,このことから,水平方向半波長ダイポールアンテナ
102を切り離す場合に,給電点インピーダンスを10
0[Ω]以上とすればよいことが分かる。
/4波長ホイップアンテナ101のフィールド・ストレ
ングス・パターン(図中V)が,水平方向半波長ダイポ
ールアンテナ102のそれ(図中H)に比べて支配的と
なっており,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1による受信を行う際の水平方向半波長ダイポールアン
テナ102による影響はほとんど問題ないと言える。ま
た,このことから,水平方向半波長ダイポールアンテナ
102を切り離す場合に,給電点インピーダンスを10
0[Ω]以上とすればよいことが分かる。
【0038】また,垂直方向1/4波長ホイップアンテ
ナ101を切り離した場合,即ち図2(b)によるシミ
ュレーションの結果は図4に示す如くなった。図4
(a)は水平面,図4(b)は垂直面の放射電界強度の
指向性を表すものであり,フィールド・ストレングス・
パターンである。
ナ101を切り離した場合,即ち図2(b)によるシミ
ュレーションの結果は図4に示す如くなった。図4
(a)は水平面,図4(b)は垂直面の放射電界強度の
指向性を表すものであり,フィールド・ストレングス・
パターンである。
【0039】図4(a)及び(b)により,水平方向半
波長ダイポールアンテナ102のフィールド・ストレン
グス・パターン(図中H)が,垂直方向1/4波長ホイ
ップアンテナ101のそれ(図中V)に比べて支配的と
なっており,水平方向半波長ダイポールアンテナ102
による受信を行う際の垂直方向1/4波長ホイップアン
テナ101による影響はほとんど問題ないと言える。ま
た,このことから,垂直方向1/4波長ホイップアンテ
ナ101を切り離す場合に,給電点インピーダンスを1
00[Ω]以上とすればよいことが分かる。
波長ダイポールアンテナ102のフィールド・ストレン
グス・パターン(図中H)が,垂直方向1/4波長ホイ
ップアンテナ101のそれ(図中V)に比べて支配的と
なっており,水平方向半波長ダイポールアンテナ102
による受信を行う際の垂直方向1/4波長ホイップアン
テナ101による影響はほとんど問題ないと言える。ま
た,このことから,垂直方向1/4波長ホイップアンテ
ナ101を切り離す場合に,給電点インピーダンスを1
00[Ω]以上とすればよいことが分かる。
【0040】〔ダイバーシチ・アンテナ回路の切換制御
部〕上述のように,切換制御部は,例えばHSU277
のダイオード115及び116,並びに,CPU122
を備えて構成され,受信回路121で得られる受信信号
の電界強度から,CPU122が何れの受信系統で受信
すべきかを判断して,ダイオード115及び116の順
方向/逆方向のバイアス制御を,それぞれ制御信号12
5及び126により行う。
部〕上述のように,切換制御部は,例えばHSU277
のダイオード115及び116,並びに,CPU122
を備えて構成され,受信回路121で得られる受信信号
の電界強度から,CPU122が何れの受信系統で受信
すべきかを判断して,ダイオード115及び116の順
方向/逆方向のバイアス制御を,それぞれ制御信号12
5及び126により行う。
【0041】つまり,ダイオード115の順方向/逆方
向のバイアス制御により,1/4波長第1ストリップラ
イン109の垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1と接続されない他端132がショート/オープン制御
され,これにより,接続点132から見た時に,垂直方
向1/4波長ホイップアンテナ101と1/4波長第1
ストリップライン109の接続点131,即ち,垂直方
向1/4波長ホイップアンテナ101の給電点がオープ
ン/ショート制御されると共に,1/4波長第2ストリ
ップライン110と受信回路121の接続点133もオ
ープン/ショート制御されこととなる。
向のバイアス制御により,1/4波長第1ストリップラ
イン109の垂直方向1/4波長ホイップアンテナ10
1と接続されない他端132がショート/オープン制御
され,これにより,接続点132から見た時に,垂直方
向1/4波長ホイップアンテナ101と1/4波長第1
ストリップライン109の接続点131,即ち,垂直方
向1/4波長ホイップアンテナ101の給電点がオープ
ン/ショート制御されると共に,1/4波長第2ストリ
ップライン110と受信回路121の接続点133もオ
ープン/ショート制御されこととなる。
【0042】また,ダイオード116の順方向/逆方向
のバイアス制御により,平行2線1/4波長給電線10
8の水平方向半波長ダイポールアンテナ102と接続さ
れない他端134がショート/オープン制御され,これ
により,接続点134から見た時に,水平方向半波長ダ
イポールアンテナ102と水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102の接続点,即ち,水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102の給電点がオープン/ショート制御さ
れると共に,1/4波長第3ストリップライン111と
受信回路121の接続点133もオープン/ショート制
御されることとなる。
のバイアス制御により,平行2線1/4波長給電線10
8の水平方向半波長ダイポールアンテナ102と接続さ
れない他端134がショート/オープン制御され,これ
により,接続点134から見た時に,水平方向半波長ダ
イポールアンテナ102と水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102の接続点,即ち,水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102の給電点がオープン/ショート制御さ
れると共に,1/4波長第3ストリップライン111と
受信回路121の接続点133もオープン/ショート制
御されることとなる。
【0043】受信回路121で得られる受信信号の電界
強度から,CPU122が,水平方向半波長ダイポール
アンテナ102による受信よりも垂直方向1/4波長ホ
イップアンテナ101による受信の方が電界強度が高い
と判断した場合には,ダイオード115を逆方向バイア
ス,ダイオード116を順方向バイアスとして,水平方
向半波長ダイポールアンテナ102による受信系統を切
り離すと共に,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ1
01による受信系統を接続して,該受信系統による受信
動作を行う。
強度から,CPU122が,水平方向半波長ダイポール
アンテナ102による受信よりも垂直方向1/4波長ホ
イップアンテナ101による受信の方が電界強度が高い
と判断した場合には,ダイオード115を逆方向バイア
ス,ダイオード116を順方向バイアスとして,水平方
向半波長ダイポールアンテナ102による受信系統を切
り離すと共に,垂直方向1/4波長ホイップアンテナ1
01による受信系統を接続して,該受信系統による受信
動作を行う。
【0044】また,垂直方向1/4波長ホイップアンテ
ナ101による受信よりも水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102による受信の方が電界強度が高いと判断し
た場合には,ダイオード115を順方向バイアス,ダイ
オード116を逆方向バイアスとして,垂直方向1/4
波長ホイップアンテナ101による受信系統を切り離す
と共に,水平方向半波長ダイポールアンテナ102によ
る受信系統を接続して,該受信系統による受信動作を行
う。
ナ101による受信よりも水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102による受信の方が電界強度が高いと判断し
た場合には,ダイオード115を順方向バイアス,ダイ
オード116を逆方向バイアスとして,垂直方向1/4
波長ホイップアンテナ101による受信系統を切り離す
と共に,水平方向半波長ダイポールアンテナ102によ
る受信系統を接続して,該受信系統による受信動作を行
う。
【0045】〔ダイバーシチ・アンテナ回路の整合手
段〕上述のように,整合手段は,垂直方向1/4波長ホ
イップアンテナ101のインピーダンスと後述の切換ス
イッチ部との整合をとる1/4波長第1ストリップライ
ン109,並びに,第1導線部103に接続される第1
給電線部106と,第2導線部に接続される第2給電線
部107とを備えて,水平方向半波長ダイポールアンテ
ナ102のインピーダンスと切換スイッチ部との整合を
とる平行2線1/4波長給電線108を具備して構成さ
れている。
段〕上述のように,整合手段は,垂直方向1/4波長ホ
イップアンテナ101のインピーダンスと後述の切換ス
イッチ部との整合をとる1/4波長第1ストリップライ
ン109,並びに,第1導線部103に接続される第1
給電線部106と,第2導線部に接続される第2給電線
部107とを備えて,水平方向半波長ダイポールアンテ
ナ102のインピーダンスと切換スイッチ部との整合を
とる平行2線1/4波長給電線108を具備して構成さ
れている。
【0046】ダイバーシチ・アンテナ回路の整合手段と
して要求される特性は,第1に,切換スイッチ部の出力
とアンテナインピーダンスの整合をとること,第2に,
切り離し時に給電点のインピーダンスを高くすることで
ある。
して要求される特性は,第1に,切換スイッチ部の出力
とアンテナインピーダンスの整合をとること,第2に,
切り離し時に給電点のインピーダンスを高くすることで
ある。
【0047】これらの要求を満足する回路は,1/4波
長のストリップラインである。水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102のインピーダンスは72[Ω],垂直
方向1/4波長ホイップアンテナ101のインピーダン
スは36[Ω]であり,通過時にはこれらのアンテナイ
ンピーダンスと整合し,切り離し時には高インピーダン
スとなればよい。
長のストリップラインである。水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102のインピーダンスは72[Ω],垂直
方向1/4波長ホイップアンテナ101のインピーダン
スは36[Ω]であり,通過時にはこれらのアンテナイ
ンピーダンスと整合し,切り離し時には高インピーダン
スとなればよい。
【0048】ここで整合手段の設計に当たり,シミュレ
ータ”タッチストーン”によるシミュレーション実験に
より回路特性の確認を行った。シミュレーション実験の
結果,通過方向においてそれぞれ0.3[dB]のロ
ス,25[dB]のアイソレーションとなり,またイン
ピーダンスは,水平方向半波長ダイポールアンテナ10
2では76+j18[Ω],垂直方向1/4波長ホイッ
プアンテナ101では39+j8[Ω]となり,更に切
り離し時のインピーダンスは,水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102の切り離し時で1[kΩ]以上,垂直
方向1/4波長ホイップアンテナ101の切り離し時で
約650[Ω]となった。これらの結果から,本実施例
の整合手段の構成が妥当であることが確認された。
ータ”タッチストーン”によるシミュレーション実験に
より回路特性の確認を行った。シミュレーション実験の
結果,通過方向においてそれぞれ0.3[dB]のロ
ス,25[dB]のアイソレーションとなり,またイン
ピーダンスは,水平方向半波長ダイポールアンテナ10
2では76+j18[Ω],垂直方向1/4波長ホイッ
プアンテナ101では39+j8[Ω]となり,更に切
り離し時のインピーダンスは,水平方向半波長ダイポー
ルアンテナ102の切り離し時で1[kΩ]以上,垂直
方向1/4波長ホイップアンテナ101の切り離し時で
約650[Ω]となった。これらの結果から,本実施例
の整合手段の構成が妥当であることが確認された。
【0049】また,水平方向半波長ダイポールアンテナ
102との整合手段については,1/4波長のストリッ
プラインを,平行2線1/4波長給電線108で実現す
る。即ち,同一インピーダンス,同一長の1/4波長の
平行線で構成すれば同等となる。
102との整合手段については,1/4波長のストリッ
プラインを,平行2線1/4波長給電線108で実現す
る。即ち,同一インピーダンス,同一長の1/4波長の
平行線で構成すれば同等となる。
【0050】〔ダイバーシチ・アンテナ回路の実装〕次
に,図5に本実施例のダイバーシチ・アンテナ回路の実
装パターン図を示す。図5(a)は表面のパターン図,
図5(b)は裏面のパターン図である。
に,図5に本実施例のダイバーシチ・アンテナ回路の実
装パターン図を示す。図5(a)は表面のパターン図,
図5(b)は裏面のパターン図である。
【0051】図5(a)において,垂直方向1/4波長
ホイップアンテナ101,水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102の第2導線部104,平行2線1/4波長
給電線108の第2給電線部107,1/4波長第1ス
トリップライン109,1/4波長第2ストリップライ
ン110,1/4波長第3ストリップライン111,ダ
イオード115,ダイオード116,並びに,受信回路
121への供給線123が表面に実装され,また図5
(b)において,水平方向半波長ダイポールアンテナ1
02の第1導線部103,平行2線1/4波長給電線1
08の第1給電線部106,及びグランドパターン70
4が裏面に実装されている。尚,702及び703はス
ルーホールである。
ホイップアンテナ101,水平方向半波長ダイポールア
ンテナ102の第2導線部104,平行2線1/4波長
給電線108の第2給電線部107,1/4波長第1ス
トリップライン109,1/4波長第2ストリップライ
ン110,1/4波長第3ストリップライン111,ダ
イオード115,ダイオード116,並びに,受信回路
121への供給線123が表面に実装され,また図5
(b)において,水平方向半波長ダイポールアンテナ1
02の第1導線部103,平行2線1/4波長給電線1
08の第1給電線部106,及びグランドパターン70
4が裏面に実装されている。尚,702及び703はス
ルーホールである。
【0052】このようにダイバーシチ・アンテナ回路を
回路基板上に実装することで,携帯電話等の超小型化が
要求される移動局用アンテナへの適用が可能となり,小
型で携帯機内蔵に適したダイバーシチ・アンテナ回路を
実現できる。
回路基板上に実装することで,携帯電話等の超小型化が
要求される移動局用アンテナへの適用が可能となり,小
型で携帯機内蔵に適したダイバーシチ・アンテナ回路を
実現できる。
【0053】また,半波長ダイポールアンテナ102と
平行2線の1/4波長給電線108とを構成する第1導
線部103及び第1給電線部106と第2導線部104
及び第2給電線部107とを,別の層に実装することに
より,これらエレメントの幅をより太くすることがで
き,ロスを低減できることから,より広い周波数帯域で
特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現でき
る。
平行2線の1/4波長給電線108とを構成する第1導
線部103及び第1給電線部106と第2導線部104
及び第2給電線部107とを,別の層に実装することに
より,これらエレメントの幅をより太くすることがで
き,ロスを低減できることから,より広い周波数帯域で
特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現でき
る。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように,本発明の第1の特
徴のダイバーシチ・アンテナ回路によれば,偏波面につ
いて相関関係のない2つの受信系統を設け,それらにお
ける受信電力を切換スイッチ手段により切り換えを行っ
て電波伝搬における変動を減少させる偏波ダイバーシチ
において,主として電波の垂直偏波面を第1アンテナに
より受信し,また主として電波の水平偏波面を第2アン
テナにより受信することとし,第1アンテナ及び第2ア
ンテナによる受信信号の電界強度を受信手段により検知
し,切換制御手段における,該電界強度に基づく第1ス
イッチング手段及び第2スイッチング手段のオン制御ま
たはオフ制御により,第1アンテナ及び第2アンテナの
一方と受信手段を接続し,第1アンテナ及び第2アンテ
ナの他方と受信手段を切り離すようにし,また第1アン
テナと受信手段との間について,第1整合手段によって
インピーダンス整合をとり,第2アンテナと受信手段と
の間について,第2整合手段によってインピーダンス整
合をとることとしたので,それぞれの受信動作における
相互干渉を抑制し,受信感度の高い一方を的確に選択し
て切り換えることの可能なダイバーシチ・アンテナ回路
を提供することができる。
徴のダイバーシチ・アンテナ回路によれば,偏波面につ
いて相関関係のない2つの受信系統を設け,それらにお
ける受信電力を切換スイッチ手段により切り換えを行っ
て電波伝搬における変動を減少させる偏波ダイバーシチ
において,主として電波の垂直偏波面を第1アンテナに
より受信し,また主として電波の水平偏波面を第2アン
テナにより受信することとし,第1アンテナ及び第2ア
ンテナによる受信信号の電界強度を受信手段により検知
し,切換制御手段における,該電界強度に基づく第1ス
イッチング手段及び第2スイッチング手段のオン制御ま
たはオフ制御により,第1アンテナ及び第2アンテナの
一方と受信手段を接続し,第1アンテナ及び第2アンテ
ナの他方と受信手段を切り離すようにし,また第1アン
テナと受信手段との間について,第1整合手段によって
インピーダンス整合をとり,第2アンテナと受信手段と
の間について,第2整合手段によってインピーダンス整
合をとることとしたので,それぞれの受信動作における
相互干渉を抑制し,受信感度の高い一方を的確に選択し
て切り換えることの可能なダイバーシチ・アンテナ回路
を提供することができる。
【0055】また,第2の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路によれば,第1アンテナを垂直方向に設置される
1/4波長ホイップアンテナとし,第2アンテナを水平
方向に設置され1/4波長第1導線部と1/4波長第2
導線部とを含む半波長ダイポールアンテナとし,第1整
合手段を1/4波長ホイップアンテナの給電点と一端が
接続される1/4波長第1ストリップラインとし,第2
整合手段を1/4波長第1導線部の給電点と一端が接続
される第1給電線部と1/4波長第2導線部の給電点と
一端が接続される第2給電線部とを含む平行2線の1/
4波長給電線とし,第1伝送手段を1/4波長第1スト
リップラインの他端と接続される1/4波長第2ストリ
ップラインとし,第2伝送手段を第1給電線部または第
2給電線部の他端と接続される1/4波長第3ストリッ
プラインとしたので,電波の垂直偏波面を1/4波長ホ
イップアンテナにより受信し,また電波の水平偏波面を
半波長ダイポールアンテナにより受信することとして,
受信感度の高い一方を切換制御手段により的確に選択し
て切り換えることができ,また,第1整合手段及び第2
整合手段により,第1アンテナ及び第2アンテナと受信
手段との間のインピーダンス整合を確実にとると共に,
第1アンテナまたは第2アンテナを受信手段と切り離し
た時の該第1アンテナまたは第2アンテナの給電点イン
ピーダンスを高くすることができ,それぞれの受信系統
の受信動作における相互干渉を抑制することができる。
ナ回路によれば,第1アンテナを垂直方向に設置される
1/4波長ホイップアンテナとし,第2アンテナを水平
方向に設置され1/4波長第1導線部と1/4波長第2
導線部とを含む半波長ダイポールアンテナとし,第1整
合手段を1/4波長ホイップアンテナの給電点と一端が
接続される1/4波長第1ストリップラインとし,第2
整合手段を1/4波長第1導線部の給電点と一端が接続
される第1給電線部と1/4波長第2導線部の給電点と
一端が接続される第2給電線部とを含む平行2線の1/
4波長給電線とし,第1伝送手段を1/4波長第1スト
リップラインの他端と接続される1/4波長第2ストリ
ップラインとし,第2伝送手段を第1給電線部または第
2給電線部の他端と接続される1/4波長第3ストリッ
プラインとしたので,電波の垂直偏波面を1/4波長ホ
イップアンテナにより受信し,また電波の水平偏波面を
半波長ダイポールアンテナにより受信することとして,
受信感度の高い一方を切換制御手段により的確に選択し
て切り換えることができ,また,第1整合手段及び第2
整合手段により,第1アンテナ及び第2アンテナと受信
手段との間のインピーダンス整合を確実にとると共に,
第1アンテナまたは第2アンテナを受信手段と切り離し
た時の該第1アンテナまたは第2アンテナの給電点イン
ピーダンスを高くすることができ,それぞれの受信系統
の受信動作における相互干渉を抑制することができる。
【0056】また,1/4波長第2ストリップラインに
よる第1伝送手段及び1/4波長第3ストリップライン
による第2伝送手段を備えた構成としたので,第1スイ
ッチング手段及び第2スイッチング手段を実現する素子
による容量成分や誘導成分等を,1/4波長第2ストリ
ップライン及び1/4波長第3ストリップラインに吸収
させるよう該ストリップラインを設定するといった柔軟
な回路設計が可能となり,接続時または切り離し時のロ
スを低減でき,特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回
路を実現できる。
よる第1伝送手段及び1/4波長第3ストリップライン
による第2伝送手段を備えた構成としたので,第1スイ
ッチング手段及び第2スイッチング手段を実現する素子
による容量成分や誘導成分等を,1/4波長第2ストリ
ップライン及び1/4波長第3ストリップラインに吸収
させるよう該ストリップラインを設定するといった柔軟
な回路設計が可能となり,接続時または切り離し時のロ
スを低減でき,特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回
路を実現できる。
【0057】また,第3の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路によれば,第2アンテナによる受信よりも第1ア
ンテナによる受信の方が電界強度が高いと判断した場合
には,切換制御手段により第1スイッチング手段をオフ
制御すると共に第2スイッチング手段をオン制御し,ま
た,第1アンテナによる受信よりも第2アンテナによる
受信の方が電界強度が高いと判断した場合には,切換制
御手段により第1スイッチング手段をオン制御すると共
に第2スイッチング手段をオフ制御することとしたの
で,第1アンテナによる受信の方が電界強度が高いと判
断した場合には,第2アンテナによる受信系統を切り離
すと共に,第1アンテナによる受信系統を接続して,該
受信系統による受信動作を行い,また,第2アンテナに
よる受信の方が電界強度が高いと判断した場合には,第
1アンテナによる受信系統を切り離すと共に,第2アン
テナによる受信系統を接続して,該受信系統による受信
動作を行うこととなり,受信系統の選択・切換を確実に
行うことができる。
ナ回路によれば,第2アンテナによる受信よりも第1ア
ンテナによる受信の方が電界強度が高いと判断した場合
には,切換制御手段により第1スイッチング手段をオフ
制御すると共に第2スイッチング手段をオン制御し,ま
た,第1アンテナによる受信よりも第2アンテナによる
受信の方が電界強度が高いと判断した場合には,切換制
御手段により第1スイッチング手段をオン制御すると共
に第2スイッチング手段をオフ制御することとしたの
で,第1アンテナによる受信の方が電界強度が高いと判
断した場合には,第2アンテナによる受信系統を切り離
すと共に,第1アンテナによる受信系統を接続して,該
受信系統による受信動作を行い,また,第2アンテナに
よる受信の方が電界強度が高いと判断した場合には,第
1アンテナによる受信系統を切り離すと共に,第2アン
テナによる受信系統を接続して,該受信系統による受信
動作を行うこととなり,受信系統の選択・切換を確実に
行うことができる。
【0058】また,第4の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路によれば,第1スイッチング手段のオン制御また
はオフ制御により,第1アンテナと第1整合手段の接続
点及び第1伝送手段と受信手段の接続点を接続状態また
は非接続状態とし,また第2スイッチング手段のオン制
御またはオフ制御により,第2アンテナと第2整合手段
の接続点及び第2伝送手段と受信手段の接続点を接続状
態または非接続状態となることとし,第1スイッチング
手段のオン/オフ制御によって第1アンテナと第1整合
手段の接続点,即ち第1アンテナの給電点をオープン/
ショート制御し,また,第2スイッチング手段のオン/
オフ制御によって第2アンテナと第2整合手段の接続
点,即ち第2アンテナの給電点をオープン/ショート制
御することとしたので,切換制御手段による受信系統の
選択・切換を確実に行うことができると共に,接続時ま
たは切り離し時のロスを低減でき,特性の優れたダイバ
ーシチ・アンテナ回路を実現できる。
ナ回路によれば,第1スイッチング手段のオン制御また
はオフ制御により,第1アンテナと第1整合手段の接続
点及び第1伝送手段と受信手段の接続点を接続状態また
は非接続状態とし,また第2スイッチング手段のオン制
御またはオフ制御により,第2アンテナと第2整合手段
の接続点及び第2伝送手段と受信手段の接続点を接続状
態または非接続状態となることとし,第1スイッチング
手段のオン/オフ制御によって第1アンテナと第1整合
手段の接続点,即ち第1アンテナの給電点をオープン/
ショート制御し,また,第2スイッチング手段のオン/
オフ制御によって第2アンテナと第2整合手段の接続
点,即ち第2アンテナの給電点をオープン/ショート制
御することとしたので,切換制御手段による受信系統の
選択・切換を確実に行うことができると共に,接続時ま
たは切り離し時のロスを低減でき,特性の優れたダイバ
ーシチ・アンテナ回路を実現できる。
【0059】更に,第5の特徴のダイバーシチ・アンテ
ナ回路によれば,ダイバーシチ・アンテナ回路を,多層
の基板上に実装することとし,1/4波長第1導線部及
び第1給電線部と,1/4波長第2導線部及び第2給電
線部とが,異なる層に実装されるようにしたので,携帯
電話等の超小型化が要求される移動局用アンテナへの適
用が可能となり,小型で携帯機内蔵に適したダイバーシ
チ・アンテナ回路を実現できる。また,半波長ダイポー
ルアンテナと平行2線の1/4波長給電線とを別の層に
実装することにより,エレメントの幅をより太くするこ
とができ,ロスを低減できることから,より広い周波数
帯域で特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現
できる。
ナ回路によれば,ダイバーシチ・アンテナ回路を,多層
の基板上に実装することとし,1/4波長第1導線部及
び第1給電線部と,1/4波長第2導線部及び第2給電
線部とが,異なる層に実装されるようにしたので,携帯
電話等の超小型化が要求される移動局用アンテナへの適
用が可能となり,小型で携帯機内蔵に適したダイバーシ
チ・アンテナ回路を実現できる。また,半波長ダイポー
ルアンテナと平行2線の1/4波長給電線とを別の層に
実装することにより,エレメントの幅をより太くするこ
とができ,ロスを低減できることから,より広い周波数
帯域で特性の優れたダイバーシチ・アンテナ回路を実現
できる。
【図1】本発明の一実施例に係るダイバーシチ・アンテ
ナ回路の構成図である。
ナ回路の構成図である。
【図2】図2(a)は水平方向半波長ダイポールアンテ
ナを切り離した場合の等価回路,図2(b)は垂直方向
1/4波長ホイップアンテナを切り離した場合の等価回
路である。
ナを切り離した場合の等価回路,図2(b)は垂直方向
1/4波長ホイップアンテナを切り離した場合の等価回
路である。
【図3】図3(a)は,水平方向半波長ダイポールアン
テナを切り離した場合の,水平面,図3(b)は垂直面
の放射電界強度の指向性を表すフィールド・ストレング
ス・パターンである。
テナを切り離した場合の,水平面,図3(b)は垂直面
の放射電界強度の指向性を表すフィールド・ストレング
ス・パターンである。
【図4】図4(a)は,垂直方向1/4波長ホイップア
ンテナを切り離した場合の,水平面,図4(b)は垂直
面の放射電界強度の指向性を表すフィールド・ストレン
グス・パターンである。
ンテナを切り離した場合の,水平面,図4(b)は垂直
面の放射電界強度の指向性を表すフィールド・ストレン
グス・パターンである。
【図5】実施例のダイバーシチ・アンテナ回路の実装パ
ターン図であり,図5(a)は表面のパターン図,図5
(b)は裏面のパターン図である。
ターン図であり,図5(a)は表面のパターン図,図5
(b)は裏面のパターン図である。
101 垂直方向1/4波長ホイップアンテナ(第1ア
ンテナ) 102 水平方向半波長ダイポールアンテナ(第2アン
テナ) 103 第1導線部 104 第2導線部 106 第1給電線部 107 第2給電線部 108 平行2線1/4波長給電線(第2整合手段) 109 1/4波長第1ストリップライン(第1整合手
段) 110 1/4波長第2ストリップライン(第1伝送手
段) 111 1/4波長第3ストリップライン(第2伝送手
段) 115 ダイオード(第1スイッチング手段) 116 ダイオード(第2スイッチング手段) 121 受信回路(受信手段) 122 CPU(切換制御手段) 125,126 バイアス制御信号 131,132,133,134 接続点 123 信号線
ンテナ) 102 水平方向半波長ダイポールアンテナ(第2アン
テナ) 103 第1導線部 104 第2導線部 106 第1給電線部 107 第2給電線部 108 平行2線1/4波長給電線(第2整合手段) 109 1/4波長第1ストリップライン(第1整合手
段) 110 1/4波長第2ストリップライン(第1伝送手
段) 111 1/4波長第3ストリップライン(第2伝送手
段) 115 ダイオード(第1スイッチング手段) 116 ダイオード(第2スイッチング手段) 121 受信回路(受信手段) 122 CPU(切換制御手段) 125,126 バイアス制御信号 131,132,133,134 接続点 123 信号線
Claims (5)
- 【請求項1】 主として電波の垂直偏波面を受信する第
1アンテナと,主として電波の水平偏波面を受信する第
2アンテナと,前記第1アンテナ及び前記第2アンテナ
により受信した信号の電界強度を検知する受信手段と,
前記第1アンテナと前記受信手段とのインピーダンス整
合をとる第1整合手段と,前記第2アンテナと前記受信
手段とのインピーダンス整合をとる第2整合手段と,一
端が前記第1整合手段の前記第1アンテナと接続されな
い他端に接続され,他端が前記受信手段に接続される第
1伝送手段と,一端が前記第2整合手段の前記第2アン
テナと接続されない他端に接続され,他端が前記受信手
段に接続される第2伝送手段と,前記第1整合手段と前
記第1伝送手段との接続点と接地電位間の接続をオンま
たはオフする第1スイッチング手段と,前記第2整合手
段の前記第2伝送手段との接続点と接地電位間の接続を
オンまたはオフする第2スイッチング手段と,前記受信
手段により検知した電界強度に基づく前記第1スイッチ
ング手段及び前記第2スイッチング手段のオン制御また
はオフ制御により,前記第1アンテナ及び前記第2アン
テナの一方と前記受信手段を接続し,前記第1アンテナ
及び前記第2アンテナの他方と前記受信手段を切り離す
切換制御手段と,を有することを特徴とするダイバーシ
チ・アンテナ回路。 - 【請求項2】 前記第1アンテナは垂直方向に設置され
る1/4波長ホイップアンテナであり,前記第2アンテ
ナは水平方向に設置され1/4波長第1導線部と1/4
波長第2導線部とを含む半波長ダイポールアンテナであ
り,前記第1整合手段は前記1/4波長ホイップアンテ
ナの給電点と一端が接続される1/4波長第1ストリッ
プラインであり,前記第2整合手段は前記1/4波長第
1導線部の給電点と一端が接続される第1給電線部と前
記1/4波長第2導線部の給電点と一端が接続される第
2給電線部とを含む平行2線の1/4波長給電線であ
り,前記第1伝送手段は前記1/4波長第1ストリップ
ラインの他端と接続される1/4波長第2ストリップラ
インであり,前記第2伝送手段は前記第1給電線部また
は第2給電線部の他端と接続される1/4波長第3スト
リップラインであることを特徴とする請求項1記載のダ
イバーシチ・アンテナ回路。 - 【請求項3】 前記切換制御手段は,前記第2アンテナ
による受信よりも前記第1アンテナによる受信の方が電
界強度が高いと判断した場合には,前記第1スイッチン
グ手段をオフ制御すると共に前記第2スイッチング手段
をオン制御し,前記第1アンテナによる受信よりも前記
第2アンテナによる受信の方が電界強度が高いと判断し
た場合には,前記第1スイッチング手段をオン制御する
と共に前記第2スイッチング手段をオフ制御することを
特徴とする請求項1または2記載のダイバーシチ・アン
テナ回路。 - 【請求項4】 前記第1スイッチング手段のオン制御ま
たはオフ制御により,前記第1アンテナと前記第1整合
手段の接続点及び前記第1伝送手段と前記受信手段の接
続点が接続状態または非接続状態となり,前記第2スイ
ッチング手段のオン制御またはオフ制御により,前記第
2アンテナと前記第2整合手段の接続点及び前記第2伝
送手段と前記受信手段の接続点が接続状態または非接続
状態となることを特徴とする請求項1,2または3記載
のダイバーシチ・アンテナ回路。 - 【請求項5】 前記ダイバーシチ・アンテナ回路は,多
層の基板上に実装され,前記1/4波長第1導線部及び
前記第1給電線部と,前記1/4波長第2導線部及び前
記第2給電線部とは,異なる層に実装されることを特徴
とする請求項2,3または4記載のダイバーシチ・アン
テナ回路。
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